什么是119號元素？為什么要合成這一元素？記者日前隨中國科學院在蘭州調(diào)研，采訪了團隊科研人員。
“物質(zhì)是由各種各樣的元素構(gòu)成的。元素在元素周期表中的序數(shù)由原子核中含有的質(zhì)子數(shù)決定……”記者跟隨科研人員步入一個半地下的實驗室，看到了2022年改造完成的中國超重元素研究加速器裝置。
在加速器巨大的隧道里，被加速至接近光速的重離子一刻不停地“奔跑”著。開展新核素合成實驗時，這些快速運動的重離子像“炮彈”一樣去“轟擊”另一種元素的原子核。當這些重離子的能量和數(shù)量足夠時，就會與靶核熔合成新的原子核。這些新原子核的質(zhì)子數(shù)已發(fā)生改變，有可能就是新的元素。
“簡單來說，這個過程就好像用一頭黑熊去高速撞擊一頭白熊，結(jié)果兩頭熊變成了一只熊貓。”近代物理所張志遠研究員笑著說。
“元素周期表有盡頭嗎？宇宙中從鐵到鈾的元素是如何形成的？這些科學問題有望在合成新元素的過程中找到答案。”近代物理所所長孫志宇的一番話，激起了記者的無限遐想。
目前，自然界中存在的最重的元素是序數(shù)為92號的鈾元素，比鈾元素更重的元素都是人工合成的，目前已達到118號。
“由于超重元素原子核的不穩(wěn)定性，元素序數(shù)每增加1，合成難度就會呈幾何級數(shù)增長。”張志遠說，上一個新元素誕生至今的10多年里，全世界還沒有取得新的突破性進展。
這項研究是國際競爭激烈的前沿科學熱點，更是國家綜合科技創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。除了助力探索微觀世界奧秘之外，人工合成元素還在新材料制備、疾病治療等領(lǐng)域具有巨大應用潛力。
孫志宇表示，我國相關(guān)研究起步較晚，但經(jīng)過長期積累，在理論及實驗研究方面均已打下了良好的基礎(chǔ)，具備了與國際先進實驗室在新元素合成方面進行競爭的能力。
據(jù)介紹，中國超重元素研究加速器裝置可以實現(xiàn)全天24小時運行，科研人員設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后，電腦程序可以控制設(shè)施高效開展“轟擊”實驗，并不斷對實驗數(shù)據(jù)進行分析和整理。
“超重核研究處于突破的前夜，我們有信心取得成功。”離開實驗室的時候，重離子加速器運轉(zhuǎn)的聲音以及科研工作者專注的神情，在記者腦海中揮之不去。
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